917:从零到 Le Mans 冠军

Ferdinand Piëch 一生最大的冒险

赛道技术转移 1969-1970

917:从零到 Le Mans 冠军

1969 年 4 月 22 日,25 台 Porsche 917 整齐地停在 Zuffenhausen 工厂外的空地上。CSI(国际汽联竞赛委员会)的官员们穿梭其间,一辆一辆清点。这支车队看上去像是准备了多年的成果:每一台都是白色哑光漆面,车头印着绿色的 "917" 型号编号。但 CSI 的官员不知道,三周前这里只有 3 台能发动的车。Porsche 在最后关头组装完了剩余 22 台,其中一些甚至只够推着走几十米,根本不能开。Ferdinand Piëch 向官员们发出邀请:你们可以随便挑一台,开一圈试试。对方客气但坚决地拒绝了。当天批准生效,917 获得了参赛资格。从项目启动到这一刻,刚好十个月。

1968 年 4 月,CSI 把 Group 4(5.0L 级别)的认证门槛从 50 台降到了 25 台。Piëch 在 7 月正式拍板:造一台能赢 Le Mans 总冠军的车。25 台的认证数字不是目标,而是上限。十个月内从白纸开始设计一台全新赛车、造 25 台合规车,同时还要完成一个全新品类(水平对置 12 缸)的引擎开发。Porsche 当时的赛车部门没有富余产能。他们正在用 3.0L 的 908 参加原型车组比赛,那个组不需要量产认证。5.0L 组的现役对手是 Ford GT40 和 Lola T70,两者都是成熟的 V8 设计,而 917 要从零开始。Piëch 的决策相当于说:一边跑着现有赛季,一边在十个月内设计并量产一支全新的 5.0L 车队。

42 公斤的车架和从曲轴中间传动的引擎

工程团队给出的第一个激进选择在底盘上。917 使用铝管空间桁架结构(spaceframe),由 Baur 承造。这个车架的重量是 42 kg(93 lbs),比 908 的钢制车架更轻但同时刚度更高。为了在极小的尺寸内塞进大引擎和驾驶员,脚坑和踏板延伸到了前轮轴线之前,驾驶姿态近乎半躺。车身面板用聚酯和玻璃纤维制造,后方整个车尾可拆卸以更换不同空气动力学套件。

引擎设计师 Hans Mezger 做出了第二个重大决定:放弃水平对置引擎的传统曲轴端部输出方案,把传动齿轮移到曲轴中央。这么做是为了解决极限转速下的曲轴扭振问题,12 缸的曲轴太长,端部振动会破坏气门正时。Mezger 把驱动齿轮夹在曲轴中间位置,此处扭振幅最小,上部的一根平行从动轴再把动力分别传到磁电机、冷却风扇和发电机。每两组对置气缸共用一根曲柄销(类似 V 型 12 缸的布局,而非传统对置引擎每缸独立曲柄销),减少了轴承数量和曲轴总长度。这套方案的直接效果:引擎更紧凑、更短、更轻,而且高转速可靠性显著优于 908 的平八缸。

25 台 Porsche 917 停放在 Zuffenhausen 工厂外接受 CSI 认证检查 1969 年 4 月 22 日,25 台 917 在 Zuffenhausen 工厂外接受 CSI 认证审核。这是品牌历史上最冒险的项目,从决策到认证只用了十个月。来源:stuttcars.com / Porsche Archiv。

Porsche 917 的铝管空间桁架车架,驾驶员坐在其中 917 的铝管 spaceframe 车架,重量仅 42 kg。驾驶员座椅直接固定在车架中央,脚坑延伸至前轮轴线之前。来源:Reddit / Porsche 社群档案。

第一版 4.5L 引擎(内部编号 Type 912)在 8,000 rpm 输出约 520 bhp,匹配 5 速手动变速箱和 3 片干式离合器。冷却依靠一台玻璃纤维风扇(安装在进气喇叭口上方),功率消耗不到 20 bhp。每个气缸两对火花塞(双点火系统)保证燃烧可靠性,进气门中空注钠以辅助散热。每台引擎的装配工时超过 160 小时。

1969 赛季:过快的车,不敢开的车手

917 的第一次登场在 1969 年 5 月 Spa 1000km,两台车都因故障退赛。更严重的问题是操控,长尾(Langheck)版车身产生的升力让 917 在高速下极其不稳定。Brian Redman 的描述是"在任何速度下都不稳定,过弯用尽整条路面"。工厂车手普遍拒绝驾驶 917,在 Nürburgring 1000km 上,五台 908 包揽前五名,917 仅列第八。1969 年 Le Mans 24 小时耐力赛是最惨烈的教训:绅士车手 John Woolfe 在发车后第一圈就因 917 失控撞车身亡,火势波及身后的 Ferrari 312P。剩余两台 917 在领先 300 圈后因为变速箱故障双双退赛。Porsche 在这一年最终依靠 908 拿到亚军,距离冠军 Ford GT40 仅差 120 米。整季唯一一次 917 胜利在奥地利 Zeltweg 拿到,但驾驶员的评价仍然是"极其难以控制"。

1970 年:三笔交易改变了 917

这一年 Porsche 做了三件关键的事。第一,把赛车队运营外包给 John Wyer 的 JW Automotive,正是那个用 Ford GT40 赢了 1968 和 1969 年 Le Mans 的人。作为回报,Wyer 获得了 7 台 917 的使用权和所有新零件的优先供应,前提是他必须赢。这一外包合作为 917 带来了 Gulf Oil 的天蓝色/橙色涂装,以及 Wyer 团队在空气动力学上的核心发现。第二,Wyer 的工程师 John Horsmann 发现 917 的操控问题出在车尾气流上。他用一把锯子切掉了长尾的后半段,换上一段铝板制成的短车尾,这就是 Kurzheck(短尾/917K)的起源。短尾虽然让极速降低了约 30 mph,但大幅增加下压力的代价是稳定性本质性的提高。第三,Porsche 在赛季中将排量从 4.5L 扩大到 4.9L(缸径加 1mm、冲程加 4.4mm),输出接近 600 bhp,同时加强了变速箱和曲轴箱。

1970 赛季以 Daytona 24 小时的 1-2 完赛开场。在 Le Mans 正赛上,Porsche 投入了 7 台 917(三种不同涂装:Gulf 蓝橙、Martini 紫白、Salzburg 红白)。倾盆大雨中,Ferrari 512S 逐一退赛。Porsche Salzburg 的 #23 号红白 917K(底盘编号 917-023,车手 Hans Herrmann 和 Richard Attwood)在发车位仅排第 15 的情况下,第 11 小时取得领先后再未让出,最终以领先第二名(另一台 Martini 917)四圈的差距冲线。Porsche 在参加 Le Mans 20 年后第一次拿到了总冠军。16 台完赛车中有 12 台是 Porsche。

1970 年 Le Mans 获胜的 Porsche 917K #23,Salzburg 车队红白涂装 1970 年 Le Mans 冠军车:#23 号 Porsche 917K,Salzburg 车队红白火焰涂装,车手 Hans Herrmann 和 Richard Attwood。来源:24h-lemans.com / ACO Archives。

Porsche Museum 展出的 Gulf 涂装 917K 1970 年式 Porsche 917K,Gulf Oil 天蓝/橙色涂装。1970 年 Daytona 24 小时 JW Automotive 车队的 #2 号冠军车同型号,摄于 Porsche Museum。来源:Wikimedia Commons(CC BY-SA 3.0)。

1971 年到 Can-Am:917 的边界试验

917 在 1971 年再次赢下 Le Mans。Helmut Marko 和 Gijs van Lennep 驾驶 Martini 涂装的镁合金底盘 917LH 创下了 5,335 公里的赛道纪录(平均时速 222 km/h),这个纪录保持了 39 年才被打破。同年 Porsche 还造出了著名的 917/20 "Pink Pig"(粉红猪),由解剖学式涂装划分的短宽车体,原本是作为低阻力和高下力之间的折中方案,后来因其涂装成为收藏界最爱之一。随后 5.0L 级别被取消,917 失去了参加世界跑车锦标赛的资格。但 Porsche 没有停产 917,他们把它转向了 Can-Am(加拿大-美国挑战杯),一个几乎没有技术限制的北美系列赛。

4.5L 引擎装上双涡轮增压器后输出约 840 bhp,随后 5.4L 版本达到 1,100 bhp,在排位调校下据说可达 1,600 bhp。这就是 917/30 "Turbo Panzer"。1973 年 Can-Am 赛季,917/30 赢了 8 场中的 6 场,Porsche 车手包揽积分榜前四,直接导致 McLaren 退出系列赛。这套涡轮技术后来在 956/962 Group C 赛车和 959 公路车上继续演化,成为 Porsche 在 1970 到 1980 年代最核心的技术资产。

917 的全项目规模放在当时的财务语境下看:1968 年 Porsche 的年销量约 1.4 万台,全年营收约 2.6 亿马克,而 917 项目的总成本据估计接近 1,500 万马克,约占年营收的 6%。这是一个跑车公司把超过半年利润押在一个赛车项目上的决策,且成果在 1969 年整个赛季都未得到验证。直到 1970 年 Le Mans 胜利后,这笔投资才开始产生回报。Piëch 在决策时无法确定胜利何时到来,但他认为如果 Porsche 想从一个中量级跑车品牌升级为能在勒芒争冠的车厂,就必须承受这一步。两年半后的冠军证明了决定正确,但中间 18 个月里生产线上每卖出一台车都在补贴赛车队。

917/30 Can-Am 赛车,5.4L 双涡轮增压水平对置 12 缸 917/30 "Turbo Panzer":5.4L 双涡轮增压水平对置 12 缸引擎输出超过 1,100 bhp,以压倒性优势统治了 1973 年 Can-Am 赛季。来源:Porsche Newsroom。

917 留下的不是冠军,是一个模型

917 为 Porsche 赛车部门留下的不是冠军奖杯(虽然那也很重要),而是一个可重复的商业模式。这个模型的核心是:当一家跑车公司把赛车投入看作研发投资而非营销预算时,赛道上验证的技术可以在 2-3 年内进入量产车。917 的涡轮增压直接通往 956/962/959 的增压技术路径;917 的轻量化车架理念演变为 Carrera RS 2.7 和后续 GT 车型的车身减重策略;甚至 917 的风扇冷却方案也影响了 911 持续数十年的风冷传统。之后的每一台技术旗舰,959(1986)、Carrera GT(2003)、918 Spyder(2013),都在调用 917 建立的投资模型。

这套模型的成立条件是:(1)赛车部门与量产部门共享工程团队和供应链,Porsche 在 Stuttgart 做到了;(2)单次极端投入后至少有 2-3 年持续利用技术遗产的窗口,1970-1973 的 917/涡轮/Can-Am 路线恰好给出了三年;(3)公司财务能够承受极端投入时期的亏损,Piëch 在 1968-1969 年间实际上把赛车预算推到了公司能承受的上限。这三个条件缺一不可。缺少共享团队,技术无法转移;缺少窗口期,单车研发成本无法摊销;缺少承受能力,极端投入在成果出现前就会导致取消。Porsche 独特的地方在于它在 1968-1970 年间恰好同时满足了这三个条件,这既取决于 Piëch 个人的风险偏好,也取决于家族所有制下管理层不需要应对季度财报压力的事实。

追问与思考

  1. 1970 年 Porsche 投入 7 台 917 参加 Le Mans,Ferrari 投入更多但输了。如果 Porsche 没有把运营外包给 John Wyer 的团队(外包让空气动力学问题被独立地发现并解决),917 能赢吗?外包决策在赛车工程中扮演什么角色?
  2. 917 的 12 缸引擎在 1969 年堪称冒险,但 Porsche 在此后再未为赛车独立开发过 12 缸,956/962 使用水平对置六缸,919 使用 V4 混动。917 是起点还是终点?
  3. Can-Am 规则在 1974 年限制用油量,直接针对 917/30 的统治力。外部规则变化(而非内部技术天花板)终结了 917 的竞赛生涯,这是否说明极端技术策略的脆弱性始终是制度性的?
  4. 917 推出时,工厂车手宁愿开慢车 908 也不开快车 917。如果一线车手群体持续拒绝驾驶,一台性能过强的赛车是否能真正兑现它的设计潜力?